УНУ «Лазерный пинцет»

Уникальная комплексная установка для исследования динамики нанобиомашин (УНУ «Лазерный пинцет») предназначена для проведения исследований в области живых систем. Она позволяет измерять динамические и механические характеристики отдельных молекул, получая информацию, не доступную никакими другими способами. Это открывает принципиально новую возможность прямого изучения механизмов действия и работы отдельных молекул в живых системах.

Основными техническими параметрами являются:
а) измеряемое минимальное перемещение макромолекул внутри клетки - менее ОДНОГО нанометра,
б) диапазон измеряемых сил взаимодействия между макромолекулами и субклеточными структурами 0.01 – 200 пикоНьютона,
в) измерение структуры биологических систем в режиме флюоресцентной микроскопии с субдифракционным разрешением (30-40 нм).

Главное преимущество и уникальность установки определяется приведенными характеристиками и количеством методов исследования живых систем, реализованных на ней. Установка позволяет изучать воздействия различной химической и физической природы на одиночные макромолекулы, исследование динамики функционирования и молекулярных механизмов работы одиночных макромолекул – белков-ферментов, моторных белков. Она позволяет использовать комплекс для манипулирования наносистемами биологической и не биологической природы и изучение их динамических свойств.

Параметры установки соответствуют  мировым аналогам.

УНУ «Лазерный пинцет» зарегистрирована в системе Научно-технологическая инфраструктура Российской Федерации: http://ckp-rf.ru/usu/73596.

УНУ «Лазерный пинцет» состоит из:
  • Комплекс исследования динамики нанобиомашин FA-1
  • Комплекс оборудования для одномолекулярных исследований на базе спектрометра с поверхностно-акустической волной (акустический нанопинцет)
  • Фемтосекундная лазерная система RAPOP-100 (АВЕСТА, Россия)

  • Микроскоп медико-биологического Nikon Ti с цифровой камерой Andor Zyla 4.2

  • Комплекс оптико-электронных приборов для физико-химического анализа биологических образцов
    • Спектрофулориметр Cary Eclipse (с комплектом BioMelt)
    • Сканирующий спектрофотометр Cary 50;
    • Спектрофотометр Cary 5000 (175 - 3300 нм);
    • КД-спектрометр Jasco J-815.

Подробнее об оборудовании смотрите в соответствующем разделе сайта.

Методы исследований, реализованные на УНУ «Лазерный пинцет»:
  • метод динамической субдифракционой флуоресцентной микроскопии клеточных структур (локализационная микроскопия) (подробнее о методе);
  • метод оптической ловушки;
  • метод акустической ловушки.
Исследования, проводимые на УНУ «Лазерный пинцет»:
  • Одномолекулярные исследования свойств ДНК при помощи лазерного и акустического пинцетов;
  • Исследование свойств ДНК-субстрата при связывании с белками TIP49 методом оптической ловушки;
  • Одномолекулярные исследования ДНК-связывающих свойств перспективных белковых мишеней для терапии гепатокарциномы;
  • Исследования механических свойств клеточных мембран при помощи метода оптического захвата;
  • Разработка метода динамической субдифракционой флуоресцентной микроскопии клеточных структур;
  • Исследование структур, формируемых белком FtsZ, в клетках Mycoplasma hominis методом локализационной микроскопии;
  • Исследование молекулярных механизмов бактериальной транскрипции на уровне одиночных молекул с использованием акустического пинцета;
  • Изучение на уровне одной клетке стохастических процессов, связанных с работой различных систем защиты бактерий от чужеродных нуклеиновых кислот.
Организации-пользователи УНУ «Лазерный пинцет»:
  • Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого;
  • Universite Paul Sabatier (Университет Поля Сабатье), Франция;
  • Физико-технический институт им. А. Иоффе РАН;
  • Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН;
  • Институт цитологии РАН;
  • Институт биологии гена РАН;
  • Институт Аналитического Приборостроения РАН;
  • ООО "Северал";
  • Петербургский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова;
  • Всероссийский научно исследовательский институт защиты растений РАСХН;
  • Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Россельхозакадемии;
  • Научно-Производственная Корпорация "Государственный Оптический Институт им С. И. Вавилова";
  • Гематологический Научный Центр РАМН.
Публикации, подготовленные с использованием УНУ «Лазерный пинцет»:
  • Н.Е. Морозова, А.Д. Ведяйкин, А.В. Сабанцев, Г.Е. Побегалова, C.В. Мурашов, М.А. Ходорковский, "Формирование мембранных тубулярных структур из клеток линии HEP G2", «Научно-технические ведомости СПбГПУ» серия «Физико-математические науки», 2013, № 3, принята в печать
  • Г.Е. Побегалов, А.Н. Арсениев, А.Д. Ведяйкин, М.Л. Соколова, Я.В. Федорова, А.В. Сабанцев, "Изменение механических свойств молекулы ДНК при взаимодействии с интеркалирующим красителем YOYO-1",«Научно-технические ведомости СПбГПУ» серия «Физико-математические науки», 2013, № 1, с. 136-143
  • А.В. Сабанцев, Г.Е. Побегалов, С.В. Мурашов, А.С. Мельников, М.А. Ходорковский, "Модернизация флуоресцентного микроскопа для исследования биологических структур с субдифракционным разрешением", «Научно-технические ведомости СПбГПУ» серия «Физико-математические науки», 2012, № 2, с. 94-99
Порядок выполнения работ на УНУ «Лазерный пинцет»:
  • на безвозмездной основе

    • Для заключения соглашения о проведении исследований просим присылать:

      • Письмо-обращение на имя руководителя ЦКП «Аналитический центр нано- и биотехнологий «СПбПУ» от организации на бланке с печатью и исходящим номером. Письмо может быть подписано как руководителем организации, так и руководителем лаборатории/контракта/гранта, в таком случае возможно заверение подписи в отделе кадров (форма письма);

      • Заявка за подписью руководителя (исполнителя) госконтракта (гранта) с реквизитами этих документов и задачей исследования на УНУ «Лазерный пинцет» (форма заявки).

    • В публикациях, подготовленных с использованием результатов, полученных на УНУ «Лазерный пинцет»:

      • вставить в качестве соавтора не менее одного сотрудника Центра с соответствующей аффиляцией:
      • - в российском журнале: Санкт-Петербургский Политехнический Университет Петра Великого, Политехническая, 29, Санкт-Петербург;
        - в иностранном журнале: Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University, Polytechnicheskaya, 29, Saint-Petersburg;

      • в разделе благодарностей указать, что работа была выполнена на УНУ «Лазерный пинцет», используя следующее предложение:
      • - в российском журнале: «Работа была выполнена с использованием УНУ «Лазерный пинцет» на базе ФГАОУ ВО «СПбПУ»;
        - в иностранном журнале: «The work was carried out using the unique installation «Laser tweezer».

  • на коммерческой основе

    • Проект договора о выполнении работ и (или) оказании услуг для проведения научных исследований, а также осуществления экспериментальных разработок (форма договора).

Условия допуска к работе на оборудовании УНУ:

Проведение исследований в интересах пользователей на дорогостоящем базовом оборудовании УНУ осуществляется только сотрудниками УНУ. Допуск к самостоятельной работе на стандартных аналитических приборах пользователь может получить по предварительной записи по контактному телефону или адресу электронной почти и после прохождения инструктажа по работе с этим оборудованием.

Руководитель работ на УНУ «Лазерный пинцет»: Сергей Вадимович Мурашов, старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук, руководитель ЦКП «Аналитический центр нано- и биотехнологий «СПбПУ».

Контакты: nanobio@nanobio.spbstu.ru, +7(812)552-98-09.